| 题名 | 青藏高原中部长江源区的冰芯气候环境记录研究 |
| 作者 | 张拥军 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-06-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 康世昌 |
| 关键词 | 各拉丹冬冰芯 青藏高原 气候变化 气温 降水 18O 积累量 大气环境 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 本文利用各拉丹冬附近气象台站（五道梁、沱沱河、那曲、班戈）的器测资料和2005年10-11月中美联合考察期间，在各拉丹冬峰北部果曲冰川钻取的74 m冰芯数据，分析了长江源区的气温与降水变化，并利用冰芯中的离子浓度记录恢复了青藏高原中部的大气粉尘变化。主要结论如下所述： 器测资料的分析结果显示，近50年来（1959~2007），长江源区的气温具有显著的增暖趋势。长江源区的年平均气温的气候倾向率为0.35 ℃/10a，累积增温幅度达到1.72 ℃。年平均最高气温的气候倾向率为0.15 ℃/10a，远小于年平均最低气温的气候倾向率（0.58 ℃/10a），这说明长江源区变暖的主要特征是年平均最低气温显著升高。从季节的角度来看，长江源区冬季（1月）增暖的幅度（0.35 ℃/10a）要大于夏季（0.14 ℃/10a），即冬季增暖比夏季显著。同期，长江源区的年降水量具有显著的增长趋势。年降水量的增长率为14.8 mm/10a。年降水日数也呈现出显著的增长趋势，增长率为4.58 d/10a，并通过了显著性检验，但年降水强度却表现出了下降的趋势(未通过显著性检验)。各拉丹冬冰芯中δ18O记录可以作为长江源区气温变化的指标。依据各拉丹冬冰芯δ18O与该区夏季气温的线性关系，恢复了近70a（1935~2004） 来各拉丹冬地区气温的变化历史。1940s气温较低，随后逐渐升高至1950s后期，接着气温降低，至1970s中期达到近70a 来的最低值，1980s仍然处于一个低温期，自1990s以来气温急剧升高并延续到21世纪初。各拉丹冬冰芯记录的气温在1970s以来的增温率在0.5℃/10a，1990s以来，冰芯记录的增温率达到1.1℃/10a，约为1970s以来增温率的2倍，表明近期的增温有加速趋势且高海拔区域对全球变暖的响应更加敏感。各拉丹冬冰芯记录的气温存在着明显的7a周期，与NAO的周期具有一致性，说明该地区的气候变化很可能受到了NAO的影响。此外，本文从季节的角度探讨了各拉丹冬冰芯δ18O记录的变化趋势，发现非季风期的δ18O记录与安多气象站4月的气温记录有很好的相关性，而季风期的δ18O记录与7-9月的安多气温记录相关性较高，这表明各拉丹冬冰芯中非季风期的δ18O记录较好的反映了各拉丹冬地区的春季气温变化，而季风期δ18O记录则主要反映了各拉丹冬地区的夏季气温变化。根据各拉丹冬冰芯恢复的积累量时间序列，过去近70年来各拉丹冬地区降水序列被恢复。结果表明，70年来各拉丹冬冰芯积累量经历了从低积累期到高积累期的转变。各拉丹冬冰芯积累量的变化与临近的班戈气象站降水量变化具有较好的一致性。利用M-K方法，检测出各拉丹冬冰芯记录在1967年发生了一次由低积累量期向高积累量期的突变。对500 hpa流场和高度场差值图的分析表明，在高积累期的1968～2004年西南风要比低积累期的1948～1967北扩约2个纬度，且高积累期的巴尔喀什湖槽比低积累期要显著一些，同时这两个时段经向风差值和水汽输送的差值均为正值。因此，1968年以来南亚季风的北扩，巴尔喀什湖槽的增强，经向风以及水汽输送的增强，是导致该阶段降水量增大的直接原因。各拉丹冬雪坑和冰芯中主要离子的浓度分析表明，雪坑和冰芯中的主要离子皆为陆源。其中，非季风期时雪坑的离子浓度高，这与附近气象台站观测到沙尘天气多发生在冬、春两季的结果相一致。各拉丹冬冰芯中的离子浓度记录了1940~2005年青藏高原中部的大气粉尘变化，即1970s的高值期和1980s的低值期，并且大气中的粉尘载荷与大气环流关系密切。利用NCEP再分析资料，计算了1970s与1980s的经向风与纬向风风速差值场，结果表明：在青藏高原地区，不论是经向风还是纬向风1970s的风速都要比1980s风速大。这也是青藏高原1970s的沙尘天气远高于1980s的动力原因。同时，也说明青藏高原沙尘天气的主导风向为西南风。各拉丹冬冰芯的沙尘记录与全球春季TOMS气溶胶指数（AI）存在显著相关，尤其是北半球35ºN邻近区域。这说明青藏高原中部的大气粉尘气溶胶可被远程传输，同时，这种相关性也说明青藏高原冰芯中的陆源离子变化可以被用来重建青藏高原甚至北半球大气的粉尘记录。 |
| 索取号 | S000023 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 公开日期 | 2010-06-23 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.itpcas.ac.cn/handle/131C11/1239]  |
| 专题 | 青藏高原研究所_图书馆 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张拥军. 青藏高原中部长江源区的冰芯气候环境记录研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
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